Teknisk Tidskrift / 1932. Allmänna avdelningen / 286 (1871-1962) Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
	Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |

Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 30. 23 juli 1932 - Om bestämning av temperaturledningstal för keramiska material, av Sven Pyk och Bertil Stålhane

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>

Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has been proofread at least once. (diff) (history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång. (skillnad) (historik)

Värmeflödet fortplantar sig i stavarna med olika hastighet
och genom att bestämma den tid, som passerar, innan
t. e. en vaxkula smälter i den "kalla" änden eller
genom att med hjälp av lämplig s. k. värmefärg
observera hur långt temperaturstegringen fortskridit i de
olika stavarna under viss tid, ernås en relativ
bedömning av temperaturledningstalen.

Emellertid gör avvikningen i värmeflödet genom
värmeförlusterna vid stavarnas ytor att mycket stora
fel vidlåda en dylik metod, varjämte tillförandet av
värme vid ena stavänden icke utan svårigheter kan
utföras på ett fysikaliskt väl definierat sätt.

Arbetar man i stället med ett provstycke, som har
formen av en platta, vars ena sida uppvärmes, kan
däremot ett värmeflöde etableras, som åtminstone i
plattans mittparti är parallellt och vinkelrätt mot
ytan. För att ernå god värmeöverföring till plattans
ena yta kan lämpligen användas kvicksilver, vilket
uppvärmts till en viss konstant temperatur och på
vars yta plattan helt enkelt får flyta. På grund av
kvicksilvrets stora spec. vikt, sjunker även en ganska
tjock platta av keramiskt material endast obetydligt
ned i den flytande metallen, medan å andra sidan
fullständig anliggning ernås även om provplattan icke
är alldeles plan. Kvicksilvret bibringas lämpligen en
temperatur av 100° (medelst vattenånga av
atmosfärtryck). Som temperaturmätare på den "kalla" sidan
valdes efter några orienterande försök difenylamin.
Detta ämne är lätt tillgängligt i ren form och har
en väl definierad smältpunkt, 54°. Difenylaminen
kristalliserar i tunna fjäll, som ge god värmekontakt
med plattans yta, och på grund av sin ringa massa
ge möjlighet till mycket noggrann tidsbestämning av
smältögonblicket, desto mer som försvinnandet av
kristallernas glans vid smältningen är mycket lätt att
iakttaga.

För mätningarnas utförande konstruerades en
apparat enligt fig. 1. En upptill öppen nickelskål (1) är
fästad i en ring (2) av asbestoswood uppburen av
tre ben (3). Nickelskålen är försedd med en mantel
av mässing (4) med till- och avlopp för ånga (5, 6).
Hålet i asbestoswoodringen är något större än de
plattor, som skola provas. Provplattorna utföras
lämpligen i storleken 5 à 6 cm diameter och 0,5 à 1,5
cm tjocklek, beroende på materialets ledningsförmåga.

En mätning utföres sålunda: Nickelskålen fylles

Fig. 1.

med kvicksilver, till dess ytan stiger upp ca 1 mm i
asbestoswoodringen. Den angivna apparaten rymmer
ungefär 1,2 kg kvicksilver, då en relativt stor
massa är nödvändig för att hålla temperaturen
konstant under själva mätningen.
Kvicksilvret värmes genom tilledning av vattenånga
till konstant temperatur 99–100°, som
kontrolleras med en termometer i metallbadet.

Fig. 2.

Provplattan, som har nära 20° temperatur
("rumstemperatur") prepareras på översidan med några
kristaller av difenylamin och placeras på
kvicksilverytan, varvid i samma ögonblick ett stoppur
igångsattes. Den tid, som förflyter till dess
kristallerna smälta, mätes, varvid man med hänsyn till ev.
avvikningar i värmeflödet vid plattans kant, bör
iakttaga "smälttiden" i plattans centrum. Om plattan är
skev eller buktig, bör den placeras så att den konvexa
ytan kommer mot kvicksilvret, varigenom luftsäckar
undvikas, vilka eljest försämra värmekontakten.

På ovan beskrivna sätt provades plattor av olika
material, varvid visade sig, att man för en och samma
platta vid upprepade försök återfick ett visst värde
på "smält-tiden" med stor noggrannhet, liksom för
olika exemplar av samma material och samma
tjocklek. Avläsningsnoggrannheten är sålunda fullt
tillfredsställande.

För plattor av olika tjocklek av ett visst
material erhölls givetvis olika smälttider, längre tid ju
tjockare plattan var. Det gällde nu att finna ett
samband mellan temperaturledningstalet, a, plattans
tjocklek, d, och tiden, [tau].

Även för det här föreliggande till synes enkla fallet,
att en platta av viss tjocklek utsättes för en viss
övertemperatur å ena ytan och det gäller att
beräkna den tid, som förflyter till dess den andra ytan
antagit en annan n. b. lägre övertemperatur, är den
exakta matematiska behandlingen synnerligen
invecklad. Problem av denna typ ha bearbetats av
Gröber⁹, ten Bosch¹⁰ m. fl.

Emellertid visar det sig, att en mycket enkel
approximativ formel ger fullt tillfredsställande
överensstämmelse. Antag, att två olika provplattor
föreligga, fig. 2, en med gränsytorna A, B och tjockleken
d₁ en annan med gränsytorna A, C och tjockleken
d₂. Äro plattorna av samma material och alltså ha
samma temperaturledningstal resp. värmeledningsförmåga,
bör den tid, [tau], som åtgår för att från
utgångstemperaturen t₀ höja den ena ytans, B resp. C,
temperatur till t₂. om den andra ytan, A, utsättes för
temperaturen t₁, vara i stort sett proportionell med
dels storleken av den massa, som skall uppvärmas,
dels motståndet mot värmetransporten. Nu är
emellertid både materialmassan och värmemotståndet
proportionella med tjockleken, d₁, resp. d₂, varför
förhållandet mellan tiderna [tau]₁ / [tau]₁ bör vara lika med ( d₂ / d₁ )ⁿ,
där n har ett talvärde nära lika med 2.

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>